形势严峻：被美国打压，国产NAND芯片原地踏步，份额仅5%

近日，知名机构TrendForce集邦咨询，发布了2024年一季度全球NAND FLASH闪存市场报告。

数据显示，一季度全球NAND营收环比增长28.1%，达147.1亿美元。原因就是因为AI发展，以及PC、手机开始回暖，所以NAND需求增长了，导致整个存储芯片市场是价、量齐升。

而从具体的排名来看，三星、SK海力士、铠侠、美光、西部数据这5大巨头排名前五，没什么变化，这5大巨头合计拿下了94.6%的份额。

也就是说留给其它小厂商的市场，其实只有5.4%左右，这里面包括中国大陆、台湾等一些小NAND Flash闪存厂商。

看到这里，估计很多知道整个NAND闪存市场的网友，肯定是一片叹息，因为被美国打压之后，国产NAND闪存，几年了依然是原地踏步，没能崛起进入前五名，真是徒呼奈何啊。

我所说的国产NAND闪存厂商，指的就是长江存储，这家成立于2016年的国产存储芯片厂商，表现是非常猛的。

2016年才成立，2017年就量产32层堆叠的3D NAND，然后在2018年发明了晶栈技术，也叫做Xtacking。

有了这个技术之后，长江存储就真的牛了，进入64层堆叠存储技术之后，直接跳过96层，迈入128层，和三星、SK海力士、美光等巨头的技术差距，越来越小。

到了2022年下半年，长江存储更是成为全球第一家量产232层3D NAND闪存的厂商，比美光、三星等还领先。232层存储，存储密度更高，成本更低，同时速度会更快。

而按照正常的技术路线来说，谁最先掌握最先进的技术，那么就会利用这个技术，以及利用时间窗口，快速的扩大市场优势。

如果一切正常，在232层存储推出后，长江存储会迅速扩产，提高产能，向市场铺货，然后提升市场份额，和三星、SK海力士、美光等竞争。

不曾想，看到中国存储芯片这么先进，美国坐不住了，开始对长江存储进行打压，将其列入实体清单，对先进的设备进行封禁。

然后一些美国的半导体设备厂商，取消了订单，甚至连已经下单的先进机器也不发货了，还撤回了服务团队。

于是长江存储先进产能扩产计划没能顺利实施，当然232层的技术优势，也没能好好利用，毕竟买不到设备，没法扩产，再有技术又能怎么样呢？

而在长江存储被制裁的情况之下，三星、美光、SK海力士等迅速追了上来，并且技术不断进步，如今在堆叠技术上，已经超过了长江存储了，让人真是愤怒。

可见，依托于国外设备/技术的突破，有时候就宛如空中楼阁，对方一卡就废了，还得国产设备/技术顶上来，解决供应链的突破，才是真突破啊，你觉得呢？

性能高于三星、美光！国外逆向机构芯片级拆解长江存储128层Nand

近期，国外著名逆向分析机构techinisights 对阿斯加特(Asgard) PCIe4.0 NVMe1.4 AN4 1TB SSD进行了拆解，并对Nand存储芯片进行了芯片级拆解分析及显微拍照。

阿斯加特(Asgard)的SSD采用了紫光的3DNAND颗粒。根据不同的SSD产品，YMTC 128L 3D NAND闪存器件的封装标记是不同的，例如，YMN09TC1B1HC6C（日期代码：2021 9W）或POWEV PYT02TV4IA1-X4PWA（日期代码：2021 31W）。

图1 显示封装标记

图2 显示NAND芯片标记（CDT1B）

图3显示YMTC 512 Gb 128L Xtacking 2.0 3D TLC NAND芯片的CMOS芯片标记（CDT1A或CDT1B）。

作为参考，YMTC 64L Xtacking 1.0 TLC 芯片对于 NAND 芯片 (Y01-08 BCT1B) 和 CMOS 外围芯片 (Y01A08 BCT1B) 的芯片标记略有不同。

YMTC 128L Xtacking 裸片

三星176L V-NAND和SK海力士176L 4D PUC NAND SSD尚未在商用市场上出现，这似乎很有意义。YMTC 512Gb 128L Xtacking 2.0 TLC 芯片尺寸为 60.42 平方毫米。位密度增加到 8.48 Gb/平方毫米，比 Xtacking 1.0 芯片 (256Gb) 高 92%。由于长江存储Xtacking混合键合技术使用两片晶圆来集成3D NAND器件，因此我们可以找到两个die，一个用于NAND阵列芯片，另一个用于CMOS外围芯片。

图 4. YMTC 128L Xtacking 2.0 NAND Die 平面图

图 5. YMTC 128L Xtacking 2.0 Peripheral CMOS Die Floorplan

图4 显示了长江存储128L Xtacking 2.0芯片的NAND芯片布局图，图5显示了CMOS外围芯片布局图。Xtacking 架构旨在让长江存储在最大化其内存阵列密度的同时获得超快 I/O，例如 SSD 的读取速度为 7500 MB/s，写入速度为 5500 MB/s。该芯片采用四平面设计，所有 CMOS 外围电路（例如页面缓冲器、列解码器、电荷泵、全局数据路径和电压发生器/选择器）都放置在 3D NAND 单元阵列芯片下方的逻辑芯片上。

YMTC 128L Xtacking 2.0 规格和单元结构

YMTC 128L Xtacking 2.0单元结构由两个层板组成，通过层板接口缓冲层连接，与KIOXIA 112L BiCS 3D NAND结构的工艺相同。单元尺寸、CSL间距和9孔VC布局与以前的64L Xtacking 1.0单元保持相同的设计和尺寸（水平/垂直WL和BL间距）。门的总数为141（141T），包括选择器和用于TLC操作的虚拟WLs。

图6显示了YMTC三维NAND单元在WL方向的结构，以及32L（T-CAT，39T）、64L（Xtacking 1.0，73T）和128L（Xtacking 2.0，141T）的总门数注释。

上层有72个tungsten gates，而下层由69个门组成。包括BEOL Al、NAND裸片和外围逻辑芯片在内的金属层总数为10，这意味着与64L Xtacking 1.0工艺集成相比，外围逻辑芯片中增加了两个铜金属层。通道VC孔的高度增加了一倍，为8.49微米。

Techinsghts 认为长江存储的128层工艺在容量、位密度和I/O速度方面实现了行业领先的新标准。

与三星（V-NAND）、美光（CTF CuA）和SK hynix（4D PUC）的现有128L 512Gb 3D TLC NAND产品相比，裸片尺寸更小，这使得它的比特密度最高。四板芯片平面图和两层阵列结构与美光和SK hynix相同，但每串选择器和虚拟WL的数量为13个，比美光和SK hynix 小（两者均为147T）。由于采用Xtacking混合键合方法，使用的金属层数远高于其他产品表2显示了128L 512Gb 3D TLC NAND产品的比较，包括刚刚发布的YMTC 128L Xtacking 2.0 3D NAND。

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